铝阳极氧化膜在中性NaCl溶液中的亚稳态点蚀研究.PDF

第 9 卷 　第 2 期 电化学 Vol. 9 　No. 2 2003 年 5 月 EL ECTROCHEMISTR Y May 2003 ( ) 文章编号 :1006-3471 2003 02-0184-05 铝阳极氧化膜在中性 NaCl 溶液中 的亚稳态点蚀研究 赵景茂 , 白志君,左　禹 (北京化工大学材料科学与工程学院 , 北京 100029) 摘要 : 　使用动电位极化法 , 电化学噪声和扫描电镜技术研究了工业纯铝L2 经不同电流密度阳 极氧化和不同方法封闭后于 1 mol/ L NaCl 中性溶液中的腐蚀行为. 结果表明 , 阳极氧化能大大提 高 L2 的耐蚀性 ,但当氧化膜较薄或氧化膜经长时间在溶液中浸泡后 ,试样表面仍能发生亚稳态点 蚀 ,并在极化曲线上出现电流振荡和电位振荡. 扫描电镜观察则表明 ,这些亚稳态点蚀孔径一般小 于 10 μ m ,主要产生在膜中的金属间化合物周围. 若氧化膜厚度增加或使用沸水和重铬酸盐封闭 , 均可有效地抑制亚稳态点蚀的发生. L2 铝 ; 阳极氧化; 封闭 ; 亚稳态点蚀 关键词 : 　 TG 171 　　　　　　　　　　 A 中图分类号: 　 文献标识码 : 　 铝及铝合金具有重量轻 ,强度高 ,力学性能好等优点 , 因而被广泛地用于航空航天 ,汽车 , 建筑及电子工业. 但是 ,铝及铝合金的耐蚀性较差 ,为此常采用阳极氧化使铝表面形成一层阳 极氧化膜以改善其耐蚀性. 然而 ,如果这层阳极氧化膜被长期浸泡在含有 Cl - 的侵蚀性环境 中 ,仍容易发生点蚀破坏. 金属在发生稳态点蚀之前 ,一般要经历亚稳态点蚀阶段. 通过对亚稳态点蚀的研究 ,可以 得到有关稳态点蚀的信息 ,从而为预测稳态点蚀的发生及其发展提供了依据. 至今 ,有关不锈 钢和碳钢的亚稳态点蚀已有较多的研究 ,但涉及铝阳极氧化膜上的亚稳态点蚀研究则相对较 少. Pride 等[1 ] 发现 ,纯铝在氯化物溶液中 ,其亚稳态蚀孔的数目随着电位的升高和氯离子浓度 的增加而增加 , 氯离子浓度升高后 , 电流峰增加, 亚稳孔成核速率增加. 当 Ipit / rpit 高于 - 2 2 2 10 ·A/ cm 后 ,亚稳孔转变为稳定蚀孔. 亚稳蚀孔表观电流密度为 0. 1～10 A/ cm ,表观半径 μ [2 ] θ 为 0. 1～6 m. Scully 等 研究了 Al- Cu 合金表面膜上的亚稳态点蚀 ,发现合金中的 相起到 了双重作用 ,一方面提高了亚稳态蚀孔发生的电位 ,另一方面促进了阴极反应. 他认为开路电 位下发生的亚稳态点蚀可能受阴极控制. 本文应用电化学方法研究了工业纯铝 L2 经过阳极 氧化后于 1 mol/ L NaCl 中性氯化钠溶液中的亚稳态点蚀行为 ,并比较了沸水封闭前后亚稳态 收稿日期 :2002-11-18 通讯联系人 , Tel : (86-10), E- mail :zuoy @mail. buct. edu. cn ( ) ( ) 国家自然科学基金 59971005